Amoniak (nazwa zwyczajowa) – znany także pod nazwą systematyczną azan (trihydrydoazot, wodorek azotu(III)), to nieorganiczny związek chemiczny o wzorze NH3.

Budowa cząsteczki

Cząsteczka amoniaku ma kształt tzw. piramidy trygonalnej. Atom azotu wykazuje hybrydyzację sp³, trzy z powstałych orbitali tworzą wiązania z atomami wodoru, czwarty jest zajmowany przez wolną parę elektronową. Jej obecność powoduje odpychanie elektronów tworzących wiązania N-H, przez co kąt między tymi wiązaniami jest nieco mniejszy (wynosi 106°45′) niż np. między wiązaniami C-H w metanie (109°28′) ale większy niż między wiązaniami O-H w wodzie (104°45′). Struktura piramidy trygonalnej nie jest jednak stereochemicznie sztywna – amoniak i większość jego pochodnych (aminy) ulega tzw. inwersji parasolowej, w której cząsteczka “przewraca się na drugą stronę” jak parasol na silnym wietrze, a wolna para elektronowa przeskakuje na drugą stronę atomu azotu.

Z powodu stosunkowo dużej różnicy elektroujemności między atomem azotu i wodoru – ΔE=0,84 (wg skali Paulinga) oraz asymetrycznej budowie, cząsteczka amoniaku ma dość duży moment dipolowy (μ=1,46 D). Polarność cząsteczek amoniaku jest przyczyną tworzenia się między nimi wiązań wodorowych.

Związki amoniaku

Ze względu na hydrolizę amoniaku, jego roztwory wodne mają zasadowy odczyn i reagują z kwasami tworząc sole, w których skład wchodzi jon amonowy, np. azotan amonu czy siarczan(VI) amonu. W reakcji gazowego amoniaku z gazowym chlorowodorem powstaje chlorek amonu. Reakcja ta zachodzi przy niewielkim udziale wilgoci.

W wyniku wymiany jednego, dwóch lub trzech atomów wodoru przez atomy metali powstają kolejno: analogiczne do zasad amidki (np. amidek sodu czy amidek potasu), imidki (np. imidek wapnia) i analogiczne do tlenków azotki (np. azotek magnezu). Wszystkie te związki łatwo hydrolizują na odpowiednie zasady i amoniak.

Z niektórymi solami amoniak tworzy analogiczne do hydratów amoniakaty. Na przykład z chlorkiem wapnia tworzy amoniakat CaCl2 · 8NH3. Z tego powodu chlorek wapnia nie nadaje się do osuszania amoniaku.

Amoniak znajduje szerokie zastosowanie w syntezie organicznej. W wyniku działania amoniaku na halogenowęglowodory powstają aminy będące homologami amoniaku:

CH3Cl + NH3 → CH3NH2 + HCl,

w reakcji pochodnych halogenowych kwasów karboksylowych z nadmiarem amoniaku powstają aminokwasy:

CH2ClCOOH + NH3 → NH2CH2COOH + HCl,

a w reakcji estrów kwasu izocyjanowego z amoniakiem tworzą się alkilowe pochodne mocznika:

CH3NCO + NH3 → CH3NHCONH2.

źródło: Wikipedia.pl (http://pl.wikipedia.org/wiki/Amoniak)

Analiza jakościowa

1) Reakcje z mocnymi zasadami

Wodorotlenek sodu wypiera z soli amonowych wolny amoniak o charakterystycznym zapachu. Ogrzewanie roztworu prowadzi do ilościowego przebiegu reakcji.
 

Amoniak rozpoznaje się po zapachu lub po zmianie zabarwienia zwilżonego papierka uniwersalnego umieszczonego u wylotu probówki.

2) Reakcja z odczynnikiem Nesslera

W reakcji powstaje brunatno-pomarańczowy osad jodku oksoaminodirtęci(II).  


3) Reakcja z azotynokobaltanem sodu

W środowisku obojętnym lub słabo kwaśnym od kwasu octowego azotynokobaltan sodu wytrąca żółty osad azotynokobaltanu amonowo-sodowego.